载气对化学气相沉积中气体流场、反应物与热解炭沉积率影响的仿真研究（英文）

殷腾¹，蒋炳炎¹，苏哲安²，樊哲琼²，黄启忠²

1. 中南大学高性能复杂制造与装备国家重点实验室2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室

摘 要：为了研究载气对化学气相沉积过程的影响,采用二维仿真模型,模拟立式反应炉中化学气相沉积过程。并建立了全组分扩散模型描述化学气相沉积过程中气体分子间的扩散过程。研究了氢气,氮气和氩气对气体流场,反应物浓度场以及热解炭沉积率的影响。结果表明,氢气有利于提高气体流场的稳定性;氢气有利于反应物的扩散,以氢气作为载气时,沉积壁面CH₄,C₂H₂,C₂H₄和C₆H₆的浓度均匀性较好。采用氩气和氮气作为载气时,沉积率均高于氢气做载气的情况,但热解炭的沉积均匀性低于氢气做载气时的情况。仿真结果与实验吻合较好。

关键词：化学气相沉积;扩散;仿真;载气;